3Dプリンター市場にAI・ロボットビジョン技術を統合する戦略

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この記事のポイント

• AI・ロボットビジョン技術を活用し、3Dプリンター市場に参入。
• 「3DプリンティングAIビジョンインテリジェントプラットフォーム」を開発・提供。
• ハードウェア小型化とAIアルゴリズムによる高精度化、低コスト化を推進。
• ソフトウェアとプラットフォームサービスの価値向上に注力。
• 3Dプリンターの普及には、三次元創作とデジタル製造の敷居を下げる機会がある。

3Dプリンター市場の現状と変化

人工知能（AI）や空間コンピューティングといった技術の急速な発展に伴い、3Dプリンター業界は新たな変革期を迎えています。中国におけるコンシューマー向け3Dプリンター産業は、引き続き堅調な成長を続けており、2024年1月〜5月には、3Dプリンターの累計輸出台数が前年同期比90％増の294万台、輸出額は同106.8％増の78.2億元に達しました。

一方で、業界の競争軸は、プリント速度や精度といったハードウェア性能から、3Dデータ収集、インテリジェントモデリング、プリントプロセス制御、品質検査といった、バリューチェーン全体をカバーする能力へとシフトしています。

既存技術プラットフォームで3Dプリンティング領域へ進出

2024年4月、奥比中光科技集団股份有限公司（以下、奥比中光）は、深圳市創想三維科技股份有限公司（以下、創想三維）と提携し、3Dプリンター分野に本格参入、「3DプリンティングAIビジョンインテリジェントプラットフォーム」を発表しました。奥比中光の李然春氏は、3Dプリンター事業への参入について、「既存の技術プラットフォームを基盤とし、ロボットビジョン技術をデジタル製造領域へ拡張することで、新たなアプリケーション成長シナリオを開拓する」と説明しています。

李氏は、ロボットビジョンが「機械が現実世界をどのように理解するか」という課題を解決するものであり、三次元ビジョン、空間認識、深度アルゴリズムが不可欠であると指摘。3Dプリンティングはデジタル製造分野ですが、その前段階では三次元データ収集、モデル処理、デジタル再構築が必要となります。これらは、アプリケーションシーンは異なりますが、3Dセンシング、空間再構築、ビジョンアルゴリズム、ハードウェアとソフトウェアの協調といった基盤技術において、共通の技術能力に依拠しています。

AIビジョン技術による3Dプリンティングプロセスの革新

従来の3Dプリント作品は、スキャン、モデリング、モデル修正、スライシング、プリントといった複数の工程を経て作成され、各工程で異なるソフトウェアツールや専門知識が必要でした。これが、コンシューマー向け3Dプリンターの普及を妨げる一因となっていました。しかし、AIビジョン技術の発展により、このプロセスは自動化・統合化へと向かっています。

李氏によれば、AIビジョンはプリント前、プリント中、プリント後といった、製造プロセス全体にわたって活用されるとのことです。

• プリント前：AIビジョンは三次元ビジョン技術と連携し、物体認識、三次元再構築、モデル補完、データ最適化を行い、モデリングの敷居を下げます。
• プリント中：ビジョンシステムはプリント状態をリアルタイムで監視し、層の付着不良、フィラメント切れ、ノズル詰まり、反りなどの異常を検知し、自動一時停止、パラメータ調整、補正などの機能を提供します。
• プリント後：AIビジョンはプリントされた成果物と元のモデルを比較し、寸法誤差や構造欠陥などを検査し、結果を次回のパラメータ最適化にフィードバックすることで、品質のクローズドループを形成します。

この技術パスは、奥比中光と創想三維が共同開発したAI 3Dスキャナー「Pika」などの製品に実装されています。Pikaは小型・軽量でありながら、AIアルゴリズムにより、髪の毛や衣類のしわといった、従来は手動修正が必要だった部分も自動で最適化し、一般ユーザーの3Dプリント利用の敷居をさらに低くしています。

李氏は、「将来的には、3Dプリンターは単なる機械構造や消耗品の問題ではなく、AI能力、ビジョンセンサー、アルゴリズム、ソフトウェアプラットフォーム、自動化能力が統合された、よりインテリジェントなデバイスになるでしょう。私たちがこの分野に参入する本質は、奥比中光のロボットビジョンとAIビジョンの技術基盤を、より広範なデジタル製造シーンに応用することにあります」と述べています。

ソフトウェア・プラットフォームサービスの価値向上

3Dプリンター市場への新規参入者として、奥比中光は自社ブランド製品を立ち上げるのではなく、JDM（共同設計製造）などのモデルを通じて、顧客製品の研究開発に貢献するバリューチェーン能力提供者としての立場をとっています。李氏は、顧客ニーズが変化しており、単体でのビジョンモジュール購入から、ビジョン認識、アルゴリズム処理、ハードウェア設計、そしてエンジニアリング実装までを網羅した、統合ソリューションへの期待が高まっていると指摘しています。

業界のインテリジェント化が進むにつれて、3Dプリンターデバイスは単なるハードウェアの「一発勝負」ではなく、ソフトウェアとプラットフォームサービスの価値がますます高まっていくと李氏は見ています。そのため、奥比中光は短期的な事業規模よりも、製品の落地能力、大規模な納入能力、そして顧客との協力の深さを重視しています。

「顧客の真のニーズに応えることが、事業の長期的な発展の基礎となります。私たちは、安定したペースで、まず製品、研究開発、量産、納入、顧客サービスをしっかりと行い、事業を真に軌道に乗せることに注力していきます」と李氏は強調しました。

市場成長の機会と将来展望

中国企業は、コンシューマー向け3Dプリンター分野において、既に強力なグローバル競争力を確立しており、市場シェアの約90％を占めています。李氏は、この業界成長が、中国の製造能力の継続的な向上、アプリケーションシナリオの拡大、そしてAIなどの新技術の成熟によって支えられていると分析しています。

長年の発展を経て、中国企業はコンシューマー向け3Dプリンター分野で、比較的整備されたサプライチェーンシステムを構築しました。デバイス価格の低下、プリント速度・安定性の向上、多材料・多色プリント能力の強化に伴い、3Dプリンターは、エンジニアやクリエイターといった専門家集団から、一般消費者、教育機関、小規模企業など、より広範な市場へと浸透しつつあります。

さらに、AI技術は利用の敷居を一層下げています。AIによるモデリング支援、モデル修正、インテリジェントスライシング、自動キャリブレーション、プリント監視などの技術が成熟するにつれて、複雑で専門的なソフトウェアプロセスが簡略化され、一般ユーザーでも容易に三次元創作を行えるようになっています。

「ここで非常に重要な機会は、三次元創作とデジタル製造の敷居を継続的に下げることです」と李氏は述べており、将来的には、ポータブル3Dスキャン、AI自動モデリング、スキャン・モデリング・スライシング・プリントプロセスの一体化、さらには工業・専門分野向けの品質検査、リバースエンジニアリング、デジタルツインといった能力が、業界発展の重要な方向性になると考えています。

奥比中光の将来展望について、李氏は「プラットフォーム化された技術能力の価値を発揮したいと考えており、特定の製品カテゴリーに限定されるつもりはありません」と述べています。現在、ロボット分野では、ビジョンモジュール、技術ソリューションから量産製造まで、全プロセス能力を形成しています。3Dプリンター分野でも、三次元データ収集、モデル処理、プリント出力といった、より広範なプロセスへと能力を拡張し、顧客ニーズを中心に、再利用可能で拡張性のある技術プラットフォームを構築することを目指しています。これは、単一のハードウェア製品や個々の技術的側面に留まることを意味しません。

「3Dプリンティングは短期的なトレンドではなく、AIビジョン、空間コンピューティング、スマート製造の深い融合によってもたらされる長期的な産業機会です。今後も、この技術基盤を中心にデジタル製造のアプリケーションシーンを拡張し、技術の成熟度、顧客ニーズ、商業化の進捗に応じて、さらに多くの市場機会を模索していきます」と李氏は締めくくりました。

（出典：证券日报 王镜茹）

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